Как мы готовимся к Кэррингтону
arzarra — 05.07.2025
Теги: Лоу
Попался мне тут материал из одного узкоспециального научного
издания:"База данных геоиндуцированных токов в магистральной электрической сети 'Северный транзит'", Солнечно-земная физика. 2023. Т. 9. № 3, с. 100.
Цитирую самое её начало, аннотацию.
"Создана и размещена в открытом доступе база данных, содержащая результаты измерений геоиндуцированных токов (ГИТ) за период 2011–2022 гг. в нейтралях трансформаторов на трех электрических подстанциях 330 кВ магистральной электрической сети «Северный транзит», проходящей по территории Республики Карелия, Мурманской и Ленинградской областей. Значение ГИТ зависит от величины геоэлектрического поля на поверхности Земли, взаимного расположения подстанций, к которым подключены линии электропередачи, сопротивлений элементов электрической сети. Немаловажными факторами являются разветвленность электрической сети, которая определяет пути растекания индуцированных токов, и топология сети на момент записи данных мониторинга. Описаны структура и принципы функционирования единственной в России региональной системы мониторинга ГИТ в электрической сети".
И далее.
"В России не предусмотрена фиксация технологических нарушений, вызываемых ГИТ, поэтому нет достоверной информации о степени воздействия космической погоды на оборудование энергосистем.В 1987 г. был выполнен анализ аварий, причины которых не установлены, в трех энергосистемах: «Колэнерго», «Карелэнерго» и «Архэнерго» за четырехлетний период 1980–1984 гг. В результате была найдена корреляция между К-индексом, характеризующем уровень возмущения магнитного поля Земли в трехчасовом интервале, и отключениями в сетях по неустановленным причинам". <...>
"В 2011 г. при содействии Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы (ФСК ЕЭС) создана региональная система мониторинга токов в нейтралях трансформаторов, накопившая значительный массив информации о влиянии геомагнитных возмущений на магистральную электрическую сеть протяженностью свыше 800 км [Barannik et al., 2012]. Система включает в себя устройства регистрации ГИТ, установленные в нейтралях автотрансформаторов на подстанциях 330 кВ «Выходной» (Мурманская обл.), «Лоухи» и «Кондопога» (Республика Карелия), сервер сбора, хранения и обработки данных, веб-сервер [http://eurisgic.ru], магнитовариационную станцию LOZ (Ловозеро). В 2022 г. База данных геоиндуцированных токов Database of geomagnetically induced currents 102 создана и размещена в открытом доступе база данных, содержащая результаты измерений ГИТ в нейтралях автотрансформаторов на трех подстанциях 330 кВ магистральной электрической сети «Северный транзит» за период 2011–2022 гг."
Естественно, мне захотелось посмотреть на ту базу данных. Но нет, сайт https://eurisgic.ru/ у меня не открылся ни с VPN, ни без него. Но даже если просто поверить авторам на слово, шокирует, что работы, сверхактуальные как минимум с 1989 года и начатые ещё при СССР (в котором, надо думать, тоже до самого конца не было нормальной системы мониторинга ГИТ) на уровне экспериментов, только сейчас выходят (и то не вышли полностью) на уровень опытной мониторинговой системы, причём крайне неудачно выбранной (локально расположенной полукольцом, небольшой протяжённости, на промороженной большую часть года поверхности средне-высокого сопротивления). Ни то, ни сё. При том, что почти вся страна испещрена энергосистемами, расположенными по длиннющим линиям "восток-запад", на грунтах низкого либо высокого сопротивления. Казалось бы, как раз есть, где развернуться не только с экспериментами (что выглядит сегодня уже как дикий кринж), а с обычным, штатным мониторингом и поэтапным повышением уровня защиты сетей. Ну, блин, ребята, вы даёте! Где вы были больше 35 лет? Вы хоть конденсаторы-то в системах баланса реактивной мощности поменяли с тех пор?
Причём тут конденсаторы? Именно с пробоя конденсатора системы баланса реактивной мощности высоковольтной третьей гармоникой, появившейся из-за отсечки синусоиды в перенасыщенных от геомагнитно наведённых токов сердечниках трансформаторов, начался грандиозный коллапс квебекской энергосистемы в 1989 году, самый известный, классический пример аварии во время КВМ (коронального выброса массы) класса X15 (т.н. Hydro-Québec-89).
Трансформаторы, надо полагать, у вас тоже остались те ещё, здоровые масляные бандуры, с теми же сердечниками. Они тоже выходят из строя от ГИТ.
"Влиянию ГИТ подвержены также шунтирующие реакторы [катушки, индуктивности - просто калька с английского - не думайте, что речь тут идёт о каких-то генерирующих реакторах, например, атомных] параллельной системы компенсации реактивной мощности (в такой и отказал конденсатор в Гидро-Квебеке). Их сердечники могут насыщаться при протекании ГИТ, что может вызвать местные перегревы конструкционных элементов реактора за счет возрастания потока рассеяния. Отключение реакторов в периоды геомагнитных возмущений представляет опасность для обслуживающего персонала в связи с возможностью возникновения дугового перекрытия в месте разрыва и выделения энергии, накопленной в индуктивности реактора при протекании тока ГИТ."
То есть они до сих пор обсуждают возможность отключения системы компенсации реактивной мощности. Значит, никакой современной автоматики в них до сих пор нет?
Ну и да, именно пробои меня и интересовали, ради них мне и захотелось навести справки: бывали ли в российских энергосистемах аварии по механизму 1) пробоя наведённым в линии напряжением и 2) наоборот, перегрева агрегатов током в замкнувшихся гигантских контурах с наведёнными ГИТ. А оказывается, они даже классическй, квебекский механизм гармонических искажений от ГИТ и то не отслеживают толком в рамках российской энергосистемы целиком. Техника на грани фантастики!
"С точки зрения оценки влияния на оборудование необходимо
измерять именно ГИТ в каждой фазе, однако технически это сложно
осуществить из-за высокого фазного напряжения".
А датчики Холла, не зависящие от высокого напряжения вам ещё не приходило в голову использовать? (Ниже увидим, что таки пришло, но довольно поздно).
А датчики Холла, не зависящие от высокого напряжения вам ещё не приходило в голову использовать? (Ниже увидим, что таки пришло, но довольно поздно).
"ГИТ может циркулировать только в замкнутых контурах,
связанных с землей не менее чем в двух пространственно разнесенных
точках".
Именно поэтому так интересно было бы посмотреть и сравнить данные по энергосистемам, расположенным в регионах с разными геологическими образованиями и почвами. Большая часть европейской части РФ покрыта протяжёнными с запада на восток огромными зонами лесных, суглинистых, торфяных почв и чернозёмов. Но вас понесло почти в вечную мерзлоту. Да, там полюс ближе, но ведь и жареный петух стократного Кэррингтона или Мияке клюнет страну не там, а южнее, где энергосистемы вообще ни слухом, ни духом пока про ГИТ не знают. Квебек-89 во многом аномалия, расположенная на огромном высокоомном щите. Интересно, как ведут себя энергосистемы во время КВМ на более типичных, низкоомных "подкладках"?
Далее в статье вкратце описывается героическая история попыток создать систему мониторинга ГИТ. Как они шли долгие десятилетия от уникального экспериментального бумажного самописца к не менее экспериментальным клещам с датчиками Холла и присобаченным к ним 3G. Как данные у героев постоянно терялись из-за выхода из строя аж четырёх обычных жёстких дисков (бэкапить и миррорить их они так и не догадались). То, что удалось скопить многолетним тяжким трудом, представляет собой папку на 50 Гб с россыпью текстовых файлов по 5 станциям и отдельным дням выборочно - то, что смогли записать и спасти. Героические люди!
Опа! 125 А - это предельный измеряемый ток на станции "Выходной" и во всей системе. Каков был ток на пиках на самом деле - неизвестно. Кстати, в тот день, выброс был совсем не сильный, на уровне C, не M и тем более не X. Вот такого качества у них система и данные. Всё самое интересное в принципе отсекается клиппированием странной самодельной системы измерения.
"В нормальном режиме работы электрической сети, когда в работе находятся все воздушные линии и трансформаторы, ГИТ на подстанции «Выходной» примерно на порядок превышают токи на подстанциях «Лоухи» и «Кондопога». Это связано с топологией электрической сети и ориентацией воздушных линий относительно вектора возмущения горизонтальной компоненты геомагнитного поля. Если приходящие и уходящие от промежуточной подстанции воздушные линии не меняют глобально своего направления, как на подстанциях «Лоухи», «Выходной» и других промежуточных подстанциях сети «Северный транзит», втекающие и вытекающие из нейтрали трансформатора ГИТ компенсируют друг друга и результирующие токи малы. На подстанции «Выходной» воздушные линии меняют свое направление с меридионального на широтное. ГИТ в перпендикулярных линиях как правило существенно различаются вследствие различия действующих компонент геомагнитного поля, что приводит к высоким значениям результирующих ГИТ в нейтрали трансформатора".
Воот! Линии у подстанции "Выходной" ориентированы меридионально, а у остальных - широтно. И уровни токов в них различаются на порядок, то есть примерно в 10 раз. Это согласуется с известными западными данными. И именно поэтому особый интерес представляла бы типичная длинная меридиональная магистраль на низкоомной поверхности, а не полуцикл на полумерзлоте где-то у чёрта на куличках. Это же самый обычный механизм индукции по правилу Ленца из курса школьной электрофизики. Конечно, там при повороте проводника наполовину ток упадёт лишь на треть, поэтому сверхточное меридиональное направление не столь обязательно. Зато, если уж взялись за измерение геомагнитных токов в широтных линиях, то их-то как раз нужно для эксперимента выбрать практически идеально горизонтальными. Малейшее отклонение даст большую погрешность. Но у них там не поймёшь - и не нормальная система мониторинга, и не корректно поставленный физический эксперимент.
Похоже, они там интересовались не столько уровнями токов при разных условиях, сколько зависимостью наличия токов выше 50 А от топологии сети, узлов и подключения линий и трансформаторов. Значит, надеются, что в случае чего спасутся, перестраивая сеть, отключая линии. Но в том-то и дело, что при особо мощных КВМ катастрофа может начать развиваться не по токовому, а по пробивному сценарию. В смысле, вследствие непосредственного мгновенного пробоя как раз отключённой линии на землю с замыканием всего супер-контура. Сотрудники же у них не случайно опасаются дуги при отключениях компенсатора реактивной мощности.
Именно поэтому так интересно было бы посмотреть и сравнить данные по энергосистемам, расположенным в регионах с разными геологическими образованиями и почвами. Большая часть европейской части РФ покрыта протяжёнными с запада на восток огромными зонами лесных, суглинистых, торфяных почв и чернозёмов. Но вас понесло почти в вечную мерзлоту. Да, там полюс ближе, но ведь и жареный петух стократного Кэррингтона или Мияке клюнет страну не там, а южнее, где энергосистемы вообще ни слухом, ни духом пока про ГИТ не знают. Квебек-89 во многом аномалия, расположенная на огромном высокоомном щите. Интересно, как ведут себя энергосистемы во время КВМ на более типичных, низкоомных "подкладках"?
Далее в статье вкратце описывается героическая история попыток создать систему мониторинга ГИТ. Как они шли долгие десятилетия от уникального экспериментального бумажного самописца к не менее экспериментальным клещам с датчиками Холла и присобаченным к ним 3G. Как данные у героев постоянно терялись из-за выхода из строя аж четырёх обычных жёстких дисков (бэкапить и миррорить их они так и не догадались). То, что удалось скопить многолетним тяжким трудом, представляет собой папку на 50 Гб с россыпью текстовых файлов по 5 станциям и отдельным дням выборочно - то, что смогли записать и спасти. Героические люди!
"Необходимо также отметить, что датчики тока имеют
ограниченный измерительный диапазон: на подстанциях «Лоухи» и
«Кондопога» он установлен на уровне ±62.5 А, на подстанции
«Выходной» — ±125 А. При токах, превышающих эти значения, возникает
перегрузка операционных усилителей по уровню входного сигнала,
ограниченного напряжением питания, и операционный усилитель входит
в режим амплитудного ограничения сигнала (клиппирование).
<...> "На рис. 7 в качестве примера выбран день 29
июня 2013 г., когда во время мощной геомагнитной бури на фазе
восстановления [Apatenkov et al., 2020] ток в нейтрали
трансформатора на подстанции «Выходной» превысил амплитудный
диапазон измерительных клещей 125 А".
Опа! 125 А - это предельный измеряемый ток на станции "Выходной" и во всей системе. Каков был ток на пиках на самом деле - неизвестно. Кстати, в тот день, выброс был совсем не сильный, на уровне C, не M и тем более не X. Вот такого качества у них система и данные. Всё самое интересное в принципе отсекается клиппированием странной самодельной системы измерения.
"В нормальном режиме работы электрической сети, когда в работе находятся все воздушные линии и трансформаторы, ГИТ на подстанции «Выходной» примерно на порядок превышают токи на подстанциях «Лоухи» и «Кондопога». Это связано с топологией электрической сети и ориентацией воздушных линий относительно вектора возмущения горизонтальной компоненты геомагнитного поля. Если приходящие и уходящие от промежуточной подстанции воздушные линии не меняют глобально своего направления, как на подстанциях «Лоухи», «Выходной» и других промежуточных подстанциях сети «Северный транзит», втекающие и вытекающие из нейтрали трансформатора ГИТ компенсируют друг друга и результирующие токи малы. На подстанции «Выходной» воздушные линии меняют свое направление с меридионального на широтное. ГИТ в перпендикулярных линиях как правило существенно различаются вследствие различия действующих компонент геомагнитного поля, что приводит к высоким значениям результирующих ГИТ в нейтрали трансформатора".
Воот! Линии у подстанции "Выходной" ориентированы меридионально, а у остальных - широтно. И уровни токов в них различаются на порядок, то есть примерно в 10 раз. Это согласуется с известными западными данными. И именно поэтому особый интерес представляла бы типичная длинная меридиональная магистраль на низкоомной поверхности, а не полуцикл на полумерзлоте где-то у чёрта на куличках. Это же самый обычный механизм индукции по правилу Ленца из курса школьной электрофизики. Конечно, там при повороте проводника наполовину ток упадёт лишь на треть, поэтому сверхточное меридиональное направление не столь обязательно. Зато, если уж взялись за измерение геомагнитных токов в широтных линиях, то их-то как раз нужно для эксперимента выбрать практически идеально горизонтальными. Малейшее отклонение даст большую погрешность. Но у них там не поймёшь - и не нормальная система мониторинга, и не корректно поставленный физический эксперимент.
Похоже, они там интересовались не столько уровнями токов при разных условиях, сколько зависимостью наличия токов выше 50 А от топологии сети, узлов и подключения линий и трансформаторов. Значит, надеются, что в случае чего спасутся, перестраивая сеть, отключая линии. Но в том-то и дело, что при особо мощных КВМ катастрофа может начать развиваться не по токовому, а по пробивному сценарию. В смысле, вследствие непосредственного мгновенного пробоя как раз отключённой линии на землю с замыканием всего супер-контура. Сотрудники же у них не случайно опасаются дуги при отключениях компенсатора реактивной мощности.
"ЛЭП являются гигантскими антенными системами,
улавливающими электромагнитные волны на большой территории.
Измерение стекающих из линий в землю токов позволяет проводить сбор
и анализ данных, прямо или косвенно характеризующих различные
внешние воздействия при работе электрических сетей и исследовать их
реакцию на эти воздействия. Экспериментальные данные о воздействии
геомагнитных возмущений на наземные технические объекты
представляют большую практическую и научную ценность — они являются
доказательством взаимосвязи между возмущениями магнитного поля
Земли и нарушениями функционирования систем, а также косвенным
методом исследования процессов в ионосфере Земли. Непрерывная
регистрация ГИТ в нейтралях нескольких трансформаторов на
протяжении более 11 лет позволила получить качественно новую
информацию о воздействии ГИТ на оборудование подстанций в периоды
сильных и умеренных возмущений.
И это всё! Никакой даже статистики не нарисовали. Упомянули один единственный день, в который их самопальный прибор-измеритель даже не смог измерить максимальные токи в сети. И это при КВМ средне-высокого уровня C (из ряда A, B, C, M, X, где мощность каждого отличается на порядок, в 10 раз).
Вот так мы и готовимся к новому Кэррингтону! Впереди планеты всей. А ведь именно Россия наиболее уязвима в случае именно сверхсильной вспышки, так как имеет множество меридионально расположенных ЛЭП и огромных, вытянутых с запада на восток, относительно низкоомных зон под ними.
И они ещё на цифровой рубль перейти хотят. Да ваша цифра вмиг тогда вся вырубится. Впрочем, там не только про энергосистему говорить надо, но ещё и про компьютерную электронику на уязвимых нанометровых техпроцессах.
В общем, песец, если что, будет намного страшнее, чем кажется и глубже, чем в остальном мире.
И это всё! Никакой даже статистики не нарисовали. Упомянули один единственный день, в который их самопальный прибор-измеритель даже не смог измерить максимальные токи в сети. И это при КВМ средне-высокого уровня C (из ряда A, B, C, M, X, где мощность каждого отличается на порядок, в 10 раз).
Вот так мы и готовимся к новому Кэррингтону! Впереди планеты всей. А ведь именно Россия наиболее уязвима в случае именно сверхсильной вспышки, так как имеет множество меридионально расположенных ЛЭП и огромных, вытянутых с запада на восток, относительно низкоомных зон под ними.
И они ещё на цифровой рубль перейти хотят. Да ваша цифра вмиг тогда вся вырубится. Впрочем, там не только про энергосистему говорить надо, но ещё и про компьютерную электронику на уязвимых нанометровых техпроцессах.
В общем, песец, если что, будет намного страшнее, чем кажется и глубже, чем в остальном мире.
Сохранено
|
|
</> |
Оставить комментарий
Популярные посты:
Междугородняя эвакуация автомобиля — что важно знать заранее 
Удален отрывок о Мелании Трамп из The Rise and Fall of the House of York 
Челябинск. 
Пиво с чипсами для стройности 
Как НЕ стать успешным писателем: 8 вредных советов для провала 
"Страшная правда" о России 
Ленинград 
Страшнее смерти 
Феминизм здорового человека Предыдущие записи блогера :
Архив записей в блогах:
Сижу сегодня в гостях у подруги, а у нее для дочки включено «Детское радио». Идет передача, в которой ведущая спрашивает, что дети читали, а дети звонят и рассказывают, что они в последнее время читали и почему им понравилось прочитанное. Первый же ...
Тема наверно не очень интересная, но чё то дело было вечером, делать было не чего. :) Аккумулировал доступную мне информацию по экспорту оружия из Чехословакии в 1945-1993 гг. по чехословацким данным (известен ещё ряд источников, но их пока нет в открытом доступе в Инете). Материал ...
Кое-кто из френдов меня не сильно злобно, но иронично подкалывал, что все эти рассказы про потепление - это пропаганда, едри её батон. Но от фактажа никуда не деться.. Весной изменения по нашим фермерам были, но не столь заметны, там произошла "накладка" по сезонности созревания ...
Когда дело доходит до попыток выяснить, кто же и когда впервые в истории человечества что-то там начал делать, ситуация нередко доходит до анекдотической. Вроде той, из анекдота про ...
Экий он был шалунишка в молодости Эти фотографии являются пропагандой нетрадиционных сексуальных отношений или нет? Я просто не знаю. Может быть всё зависит от личности целующихся? Тогда неплохо бы список этих личностей составить. Анастасия Панченко сможет представить в суд ...
